مقدمه ای بر آلیاژهای کبالت/کروم در دندانپزشکی

استفاده از آلیاژهای عمدتاً پایه فلزی در پروتزهای متحرک و ثابت از دهه ۱۹۸۰ به دلیل افزایش هزینه فلزات نجیب، به ویژه پس از بحران مالی جهانی ۲۰۰۸، محبوبیت بیشتری پیدا کرد. شناخته شده ترین آلیاژهای فلز پایه کبالت در دندانپزشکی با کاربردهای مختلف و موفق بالینی بوده‌اند. بیشتر آلیاژهای Co-Cr که در حال حاضر در زمینه‌های صنعتی و زیست پزشکی استفاده می‌شوند، آلیاژ دوتایی Co-Cr دارای استحکام بالایی است و در برابر آسیب مقاوم‌اند و متعاقباً مولیبدن (Mo) و تنگستن (W) را به عنوان عوامل تقویت کننده قوی برای این آلیاژها شناسایی می‌شوند. به دلیل ماهیت ضد زنگ و درخشش دائمی "ستاره مانند" آنها، هاینز آنها را آلیاژهای Stellite نامید که بر اساس کلمه لاتین Stella به معنی "ستاره" است.

آلیاژهای Co-Cr را می‌توان به طور کلی به عنوان آلیاژهایی توصیف کرد که دارای استحکام بالا، مقاوم در برابر حرارت و غیر مغناطیسی هستند و مقاومت مطلوبی در برابر سایش، خوردگی و کدر شدن دارند. آنها دارای زیست سازگاری عالی و مقاومت در برابر خوردگی و کدر شدن هستند، در حالی که مدول الاستیسیته بالا (E) استحکام لازم را بدون نیاز به استفاده از مقاطع بزرگ و ضخیم فراهم می کند، بنابراین وزن زیر سازه‌های فلزی را کاهش می دهد. در حال حاضر، کاربردهای زیست پزشکی آلیاژهای Co-Cr عمدتاً مربوط به ساخت پروتزهای ارتوپدی برای جایگزینی زانو، شانه و مفصل ران و همچنین برای استفاده به عنوان دستگاه تثبیت برای استخوان های شکسته (اندروپروتزهای مفصلی) است.

اولین کاربرد دندانپزشکی شناخته شده آلیاژهای Co-Cr (همراه با آلیاژهای Ni-Cr) در دهه ۱۹۳۰ برای ساخت فریم‌های پروتز پارسیل متحرک (RPD) بود. از آن زمان، آلیاژهای فلز پایه Co-Cr و Ni-Cr در مقایسه با آلیاژهای طلای معمولی نوع IV، که فلزات غالبی بودند که قبلاً برای ساخت پایه RPD استفاده می‌شدند، محبوبیت فزاینده‌ای پیدا کردند. آلیاژهای Co-Cr، تقریباً نیمی از چگالی آلیاژهای مبتنی بر طلا را دارند و بنابراین وزن ترمیم‌ها و فریم‌های دندانی ساخته شده به‌طور قابل توجهی سبک‌تر می‌شود. آلیاژهای مبتنی بر Co-Cr در مقایسه با آلیاژهای مبتنی بر Ni-Cr دارای زیست سازگاری بهتر و همچنین مقاومت بالاتر در برابر خوردگی و تیرگی هستند. حفظ طولانی مدت درخشش صیقلی مزیت بارز آلیاژهای Co-Cr در تولید پروتزهای متحرک است. مطالعات آزمایشگاهی رفتار خوردگی طولانی مدت مطلوبی را برای چهار آلیاژ مبتنی بر Co نشان داده‌اند.

نمونه پرینت شده و پرداخت شده با فرایند SLM

آزمایش‌های متفاوت در این زمینه نشان دادند که گیره‌های تولید شده توسط آلیاژهای Co-Cr در مقایسه با آلیاژهای ساخته شده از آلیاژ طلا، آلیاژ Ti و Ti، مقاومت خستگی بالاتری نشان دادند. پیشرفت‌های اخیر در فناوری دندانپزشکی، روش‌های تولید جایگزینی را برای ریخته‌گری معمولی برای ساخت فریم‌های FPD وRPD  از جنس Co-Cr فراهم کرده است. اولین مورد فناوری CAD-CAM و دیگری ذوب لیزری انتخابی (SLM) است که معمولاً به عنوان لیزر شناخته می‌شود. تکنیک پخت هر دو تکنیک برای کاربردهای بعدی دندانپزشکی در آینده بسیار امیدوارکننده هستند، به خصوص به دلیل حذف تخلخل داخلی بسیار پرکاربردند. SLM یک ریزساختار تک فازی را فراهم می‌کند و حضور فاز دوم غنی از مولیبدن و پیامدهای احتمالی جفت گالوانیکی در فازهای آلیاژی را حذف می کند. SLM، با ویژگی‌هایی مانند دقت اتصال، خوردگی، پیوند متال و سرامیک، دنیای دندانپزشکی را متقاعد می‌کند که جایگزین قابل اعتمادی برای ریخته‌گری معمولی است.